JP2012130207A - 車両および車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部充電が可能な車両において、車両電源が投入されたまま放置された場合に、適切なタイミングで車両電源を自動的に遮断する。
【解決手段】外部充電が可能な車両１００は、蓄電装置１１０からの電力を用いて車両１００の駆動力を発生するためのＰＣＵ１２０と、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間の導通および非導通とを切換えるためのＳＭＲ１１５と、ＥＣＵ３００とを備える。ＥＣＵ３００は、ＥＣＵ３００が起動状態であるがＰＣＵ１２０が非駆動状態であるＩＧ−ＯＮ状態の期間に、ＳＭＲ１１５が非導通でかつ充電ケーブル４００が非接続である状態の継続時間がしきい値を上回るか否かを判定する。そして、ＥＣＵ３００は、この継続時間がしきい値を上回る場合に、車両電源を自動的に遮断してＩＧ−ＯＮ状態を終了させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両および車両の制御方法に関し、より特定的には、車両外部の外部電源を用いて車載の蓄電装置を充電するための充電制御に関する。

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。そして、これらの車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。

ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する。）から車載の蓄電装置の充電（以下、単に「外部充電」とも称する。）が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられたコンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置の充電が可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。

このような車両においては、一般的に、車両を走行するための駆動源に電力を供給することができる電源状態（以下、「ＩＧ−ＯＮ状態」とも称する。）と、車両の駆動源には電力は供給されないが、オーディオなどの補機装置への電力供給が可能な電源状態（以下、「ＡＣＣ−ＯＮ状態」とも称する。）とを有し、ユーザによるイグニッションスイッチの操作によって、これらの電源状態が変化される。

特開２００９−１０１８４３号公報（特許文献１）には、プッシュスイッチタイプのイグニッションスイッチにより電源操作が可能な車両用の電源システムにおいて、ＩＧ−ＯＮ状態からＡＣＣ−ＯＮ状態となった場合と、ＯＦＦ状態からＡＣＣ−ＯＮ状態となった場合とで、次の状態へ遷移する条件を異なるものとすることによって、操作が簡易化され、利便性が高い態様で電力供給の切換えを行なう技術が開示される。

特開２００９−１０１８４３号公報 特開平０７−０４６７６８号公報 特開２００９−０７１９００号公報

上述のような外部充電が可能な車両においては、外部充電中に、補機装置を動作させるために、ユーザにより車両電源が投入される場合がある。

このような場合に、外部電源の停電やユーザによる充電ケーブルの引抜きなどによって、外部電源からの電力が途絶した際に、車両電源がＩＧ−ＯＮ状態のまま放置されてしまう可能性がある。このような状態としては、ユーザによる電源遮断忘れである場合もあるが、ユーザがその後も継続して補機装置等を使用する意思がある場合も考えられる。そのため、このような状態となった場合に、即座に車両電源を自動的に遮断すると、ユーザに違和感を与えるおそれがあるが、一方で、車両電源が投入されたままの状態が長時間継続すると、補機バッテリが放電してしまうなどの不具合が生じるおそれもある。

したがって、上述のように車両電源がＩＧ−ＯＮ状態のまま放置された場合に、車両の状態に応じて適切なタイミングで、車両電源を遮断することが必要とされる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部充電が可能な車両において、車両電源が投入されたまま放置された場合に、適切なタイミングで車両電源を自動的に遮断することである。

本発明による車両は、外部電源から充電ケーブルを介して伝達される電力を用いて、車両に搭載された蓄電装置の充電が可能であり、駆動装置と、切換装置と、駆動装置を制御するための制御装置とを備える。駆動装置は、蓄電装置からの電力を用いて車両の駆動力を発生する。切換装置は、蓄電装置と駆動装置とを結ぶ経路に設けられ、蓄電装置と駆動装置との間の導通および非導通とを切換える。制御装置は、制御装置により駆動装置を駆動することが可能な状態であるけれども駆動装置が非駆動状態である所定状態の期間に、切換装置が非導通でかつ充電ケーブルが非接続である状態の継続時間がしきい値を上回った場合に、制御装置について駆動装置の駆動をすることが不可能な状態にする。

好ましくは、制御装置は、ユーザによる操作に基づいて、充電ケーブルが車両および外部電源に接続されている状態である動作モードの場合のしきい値を、動作モードではない場合のしきい値よりも小さく設定する。

好ましくは、制御装置は、動作モードとして、充電ケーブルが車両および外部電源に接続されている状態である第１のモードと、駆動装置の駆動により走行が可能な状態である第２のモードと、第１および第２のモードのいずれの状態でもない第３のモードとを有し、ユーザによる操作に基づいて、第１〜第３のモードを切換えることが可能である。そして、制御装置は、第１のモードにおけるしきい値を第２および第３のモードにおけるしきい値よりも小さく設定する。

好ましくは、制御装置は、切換装置が導通である場合には、継続時間を予め定められた初期値に設定する。

好ましくは、蓄電装置から駆動電力が供給され、第１のモードの際に運転することができる補機装置をさらに備える。

本発明による制御方法は、外部電源から充電ケーブルを介して伝達される電力を用いて、搭載された蓄電装置の充電が可能な車両についての制御方法である。車両は、蓄電装置からの電力を用いて車両の駆動力を発生するための駆動装置と、蓄電装置と駆動装置とを結ぶ経路に設けられ蓄電装置と駆動装置との間の導通および非導通とを切換えるための切換装置とを含む。制御方法は、駆動装置を駆動することが可能な状態であるけれども駆動装置が非駆動状態である所定状態であるか否かを判定するステップと、切換装置が非導通でかつ充電ケーブルが非接続である状態の継続時間をカウントするステップと、継続時間のカウント値がしきい値を上回るか否かを判定するステップと、カウント値がしきい値を上回ると判定された場合に、駆動装置を駆動することが不可能な状態にするステップとを備える。

好ましくは、充電ケーブルが車両および外部電源に接続されている状態である動作モードであるか否かを判定するステップと、動作モードであるか否かの判定に基づいて、上記動作モードである場合のしきい値を、上記動作モードではない場合のしきい値よりも小さく設定するステップとをさらに備える。

本発明によれば、外部充電が可能な車両において、車両電源が投入されたまま放置された場合に、適切なタイミングで車両電源を自動的に遮断することができる。

本実施の形態に従う車両の全体ブロック図である。 車両の電源状態と機器の状態との関係を説明するための図である。 車両のモードの設定および解除の条件を説明するための図である。 本実施の形態による、電源遮断制御を説明するための第１の図である。 本実施の形態による、電源遮断制御を説明するための第２の図である。 本実施の形態による、電源遮断制御を説明するための第３の図である。 本実施の形態において、ＥＣＵで実行される電源遮断制御を説明するための機能ブロック図である。 本実施の形態において、ＥＣＵで実行される電源遮断制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、本実施の形態に従う車両１００を含む充電システム１０の全体構成図である。
図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲ（System Main Relay）とも称する。）１１５と、駆動装置であるＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０，１３５と、動力伝達ギア１４０と、駆動輪１５０と、エンジン１６０と、補機装置１７０と、制御装置（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも称する。）３００とを備える。

蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子のセルを含んで構成される。

蓄電装置１１０は、ＳＭＲ１１５を介して、モータジェネレータ１３０，１３５を駆動するためのＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力は、たとえば２００Ｖである。

ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの一方端は、蓄電装置１１０の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの他方端は、ＰＣＵ１２０に接続された電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にそれぞれ接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。

ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２，１２３と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。

コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１との間で電圧変換を行なう。

インバータ１２２，１２３は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１に対して並列に接続される。インバータ１２２，１２３は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０，１３５をそれぞれ駆動する。

コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。

モータジェネレータ１３０，１３５は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。

モータジェネレータ１３０，１３５の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア１４０を介して駆動輪１５０およびエンジン１６０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。本実施の形態においては、モータジェネレータ１３０を専らエンジン１６０によって駆動されて発電を行なうための発電機として動作し、モータジェネレータ１３５を専ら駆動輪１５０を駆動して車両１００を走行させるための電動機として動作するものとする。

なお、本実施の形態においては、モータジェネレータおよびインバータの対が２つ設けられる構成を一例として示すが、モータジェネレータおよびインバータの対は１つであってもよいし、２つより多く備える構成としてもよい。

また、本実施の形態においては、車両１００は、上述のように、ハイブリッド自動車を例として説明するが、車両１００の構成は、車両駆動力を発生するための電動機を搭載する車両であればその構成は限定されない。すなわち、車両１００は、図１のようなエンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車のほかに、エンジンを搭載しない電気自動車あるいは燃料電池自動車などを含む。

補機装置１７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７１と、空調機であるエアコン１７２と、補機負荷１７３と、補機バッテリ１７４とを含む。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１７１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１に接続され、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＤに基づいて、蓄電装置１１０から供給される直流電圧を所定の電圧に降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７１は、電力線ＰＬ３を介して補機負荷１７３、補機バッテリ１７４およびＥＣＵ３００へ電力を供給する。

エアコン１７２は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にＤＣ／ＤＣコンバータ１７１と並列に接続される。エアコン１７２は、車両室内の空調を行なう。

補機負荷１７３には、たとえばランプ類、ワイパー、ヒータ、オーディオ、ナビゲーションシステムなどが含まれる。

補機バッテリ１７４は、代表的には鉛蓄電池によって構成される。補機バッテリ１７４の出力電圧は、蓄電装置１１０の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。補機バッテリ１７４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７１から供給される電力により充電される。

車両１００は、外部電源５００からの電力を用いて蓄電装置１１０を充電するための構成として、充電装置２００と、充電リレーＣＨＲ２１０と、接続部２２０とをさらに備える。

接続部２２０は、外部電源５００からの電力を受けるために、車両１００のボディに設けられる。接続部２２０には、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０が接続される。そして、充電ケーブル４００のプラグ４２０が、外部電源５００のコンセント５１０に接続されることによって、外部電源５００からの電力が、充電ケーブル４００の電線部４３０を介して車両１００に伝達される。また、充電ケーブル４００の電線部４３０には、外部電源５００から車両１００への電力の供給と遮断とを切換えるための、充電回路遮断装置（以下「ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）」とも称する。）４４０が介挿される。

充電装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して接続部２２０に接続される。また、充電装置２００は、ＣＨＲ２１０を介して蓄電装置１１０と接続される。そして、充電装置２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＥに基づいて、外部電源５００から供給される交流電力を、蓄電装置１１０が充電可能な直流電力に変換する。

ＣＨＲ２１０に含まれるリレーの一方端は、蓄電装置１１０の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。ＣＨＲ２１０に含まれるリレーの他方端は、充電装置２００に接続された電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２にそれぞれ接続される。そして、ＣＨＲ２１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２に基づいて、充電装置２００から蓄電装置１１０への電力の供給と遮断とを切換える。

ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ３００は、電圧センサ１１１および電流センサ１１２から、蓄電装置１１０の電圧ＶＢおよび電流ＩＢの検出値をそれぞれ受ける。ＥＣＵ３００は、電圧ＶＢおよび電流ＩＢに基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）を演算する。

ＥＣＵ３００は、充電ケーブル４００が車両１００の接続部２２０に接続されると、ＣＣＩＤ４４０からパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。ＥＣＵ３００は、このパイロット信号ＣＰＬＴが受信されたことに基づいて起動されるとともに、図３で後述するように充電モードに遷移する。

ＥＣＵ３００は、ユーザによるイグニッションスイッチ（図示せず）の操作信号ＯＰＥを受ける。ＥＣＵ３００は、操作信号ＯＰＥの操作状態に基づいて、図２で後述するように、車両１００の各機器への電源供給および使用可能状態を決定する。また、ＥＣＵ３００は、操作信号ＯＰＥの操作状態によって、図３で後述するように走行モードへ遷移する。

なお、図１においては、ＥＣＵ３００は１つの制御装置として記載されているが、各機器または機能ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。

上記のような車両においては、一般的に、ユーザによるイグニッションスイッチの操作等によって、異なる電源状態および動作モードが設定される。以下、これらの電源状態および動作モードについて説明する。

図２は、ユーザの電源操作による、車両の電源状態と機器の状態との関係を説明するための図である。

図２を参照して、イグニッションスイッチが操作されていない初期状態であるＯＦＦ状態においては、補機装置１７０は使用不可能であり、ＥＣＵ３００はＯＦＦ（停止）状態であり、ＳＭＲ１１５はＯＦＦ（開放）状態である。この状態においては、ＰＣＵ１２０へ電力は伝達されないので、車両１００を駆動することはできない。

次に、アクセサリ電源のみがオンとされた状態（ＡＣＣ−ＯＮ状態）においては、基本的にはＥＣＵ３００は停止状態のままであり、ＳＭＲ１１５も開放状態のままである。そして、補機バッテリ１７４からの電力を用いて補機負荷１７３を駆動することができる。

このＡＣＣ−ＯＮ状態は、プッシュスイッチタイプのイグニッションスイッチの場合は、たとえば、ＯＦＦ状態から、フットブレーキを操作しない状態でイグニッションスイッチを１回押下することによって当該状態に遷移する。

ＡＣＣ−ＯＮ状態において、たとえば、フットブレーキを操作しない状態でさらにイグニッションスイッチを押下することによって、ＩＧ−ＯＮ状態に遷移する。この状態においては、ＡＣＣ−ＯＮ状態と同様に補機負荷１７３の駆動が可能であるとともに、ＥＣＵ３００が起動される。

なお、ＩＧ−ＯＮ状態ではあるが、後述するＲｅａｄｙ−ＯＮ状態となっていない場合には、車両の駆動力を発生させることはできない。そして、このような状態においては、ＳＭＲ１１５は基本的には非接続とされるが、補機装置１７０を使用する場合には接続される場合がある。

Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態は、走行準備が完了した状態であり、たとえば、ブレーキペダルを踏んだ状態でイグニッションスイッチを押下することによって生成されるＳＴ−ＯＮ信号に基づいて当該状態に遷移する。Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態においては、ＥＣＵ３００が起動されるとともにＳＭＲ１１５が接続状態とされる。Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態では、エンジン１６０を始動させることができるとともに、高電圧系であるＰＣＵ１２０へ電力を供給することができ、アクセルペダルの操作状態に応じて、エンジン１６０および／またはモータジェネレータ１３０，１３５によって発生される駆動力を用いて車両１００を走行させることができる。

また、外部充電の際に充電ケーブル４００が車両１００に接続された場合には、充電ケーブル４００のＣＣＩＤ４４０からのパイロット信号ＣＰＬＴに基づいて、ＩＧＰ−ＯＮ状態に遷移する。この状態においては、ＥＣＵ３００の機能のうち、外部充電を行なうための機能が起動される。そのため、ＩＧＰ−ＯＮ状態においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７１を除いて、補機装置１７０の運転はできない。また、充電動作中においては、補機バッテリ１７４の電力消費を抑制するために、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７１により降圧された蓄電装置１１０からの電力を用いてＥＣＵ３００へ電源電圧を供給することができる。そして、この場合には、充電動作の実行中にＳＭＲ１１５が接続状態とされる。

外部充電中に、車内を空調したり、オーディオなどの補機を使用する場合には、使用される機器に応じて、イグニッションスイッチの操作によってＡＣＣ−ＯＮ状態あるいはＩＧ−ＯＮ状態とすることが必要となる。

図３は、車両の動作モードの設定および解除の条件の例を説明するための図である。図１および図３を参照して、本実施の形態においては、車両のモードは、走行モード、充電モード、および待機モードの３つのモードに分類される。

走行モードは、車両１００を走行させることが可能なモードであり、充電ケーブル４００が非接続の状態で、かつＳＴ−ＯＮによりＥＣＵ３００が起動されるとともにＳＭＲ１１５が閉成された状態である。上述のように、この状態においては、車両１００を駆動するためのＰＣＵ１２０およびエンジン１６０の始動準備が完了している状態であるので、シフトポジションを走行可能なポジションに設定し、アクセルペダルを踏込むことで、車両を走行させることができる。なお、この走行モードは、イグニッションスイッチによってＩＧ−ＯＦＦとされることにより解除される。

充電モードは、外部電源５００からの電力を用いて蓄電装置１１０を充電する場合に選択されるモードである。充電モードは、充電ケーブル４００が車両１００の接続部２２０に接続され、パイロット信号ＣＰＬＴによってＥＣＵ３００が起動された場合、すなわち図２で説明したＩＧＰ−ＯＮの状態にて設定される。なお、充電モードの設定の際には、ＩＧ−ＯＮであることは必ずしも必要とはされない。この充電モードは、充電ケーブル４００が非接続とされ、かつＩＧ−ＯＦＦの状態とされることによって解除される。

待機モードは、上記の走行モードおよび充電モードのいずれにも該当しない場合に選択されるモードである。待機モードは、たとえば、車両１００の走行が終了して電源がＯＦＦ状態とされた場合、あるいは、ＳＴ−ＯＮ状態とはなっていないが、ＩＧ−ＯＮまたはＡＣＣ−ＯＮ状態にされている場合などが含まれる。

なお、上記のモード遷移の条件は一例であり、より多くのモードを含んでもよいし、異なるモード遷移条件としてもよい。

このような車両においては、外部充電を実行している間に、たとえば、外部電源からの電力を用いて、車載のオーディオ機器を動作させて音楽を聴いたり、あるいはエアコンを動作させたりするなど、補機装置１７０を駆動することによって、ユーザに対して快適環境を提供することが可能である。この場合、図２および図３で説明したように、電源状態をＩＧ−ＯＮ状態とすることが必要となる。

充電モード時にＩＧ−ＯＮ状態とされて補機装置１７０が運転されるような場合には、蓄電装置１１０が満充電状態となって外部電源５００からの電力供給が停止された後も、補機による電力消費によってＳＯＣが低下することが考えられるので、充電動作は停止されるが充電モードは継続され、再度の充電動作が可能となるようにされる場合がある。

このような状態で、ユーザが補機装置１７０を停止した後にＩＧ−ＯＦＦとされずにＩＧ−ＯＮのままで放置され、充電ケーブル４００が車両１００から取り外された場合には、ＩＧ−ＯＮのまま充電モードが継続された状態が生じ得る。そうすると、充電ケーブル４００の切り離しによってＳＭＲ１１５が開放されてしまうので、ＥＣＵ３００は補機バッテリ１７４からの電力を用いて起動状態が継続される。そして、このような状態が長時間継続されると、補機バッテリ１７４に蓄えられた電力が放電してしまい、車両の再始動ができなくなるといった不具合が生じる可能性がある。

特に、ユーザにとっては、一般的な電化製品のように、電源ケーブルを抜いたことによって電源供給が停止されたものと思いがちであるので、ＩＧ−ＯＦＦとすることを忘れてしまいやすい。そのため、このような状態が生じた場合には、できるだけ速やかにＩＧ−ＯＦＦ状態に遷移させることが望ましい。

なお、待機モードにおいても、ユーザの操作忘れ等によってＩＧ−ＯＮ状態のままとされる場合がある。ただし、待機モードの場合には、点検などの目的のために、ユーザが意図的にＩＧ−ＯＮ状態の維持することも考えられるため、即座にＩＧ−ＯＦＦの状態に遷移させることが好ましくない場合もある。

そこで、本実施の形態においては、ＳＭＲが非接続の状態でＩＧ−ＯＮの状態が継続された場合に車両の動作モードに応じた経過時間に基づいて強制的にＩＧ−ＯＦＦ状態へ遷移させる、電源遮断制御を実行する。以下、この電源遮断制御の詳細について説明する。

図４〜図６は、本実施の形態による、電源遮断制御を説明するための図である。図４，５，６はそれぞれ待機モード、走行モード、および充電モードの場合を示す。なお、図４〜図６の各々においては、横軸には時間が示されており、縦軸には動作モード、ＩＧ，ＳＴ，ＩＧＰの信号状態、ＳＭＲ１１５の動作状態、およびＩＧ−ＯＮ継続時間のカウント値ＣＮＴが示される。

まず、図４を参照して、時刻ｔ１において、待機モードでＩＧ−ＯＮ状態にされた場合を考える。このとき、たとえば、エアコン１７２が駆動された場合には、ＳＭＲ１１５が閉成されるが、低圧系の補機負荷１７３のみが運転されたり、補機が運転されなかったりした場合には、ＳＭＲ１１５は開放状態となる。

このとき、ＥＣＵ３００は、ＩＧ−ＯＮのまま放置されている時間を、ＩＧ−ＯＮカウントＣＮＴとしてカウントする（図４中の曲線Ｗ２）。そして、破線の曲線Ｗ１で示した、予め定められた経過時間ＴＩＭ１（たとえば、１時間）に対応するしきい値ＴＨ１に、カウント値ＣＮＴが到達すると、ＥＣＵ３００は、ユーザがＩＧ−ＯＦＦにすることを忘れてしまった可能性が高いと判断して、電源状態を強制的にＩＧ−ＯＦＦ状態に遷移させる。

次に、図５を参照して走行モードの場合について説明する。図５中の時刻ｔ１１において、図４の場合と同様に、ＩＧ−ＯＮ状態とされると、ＩＧ−ＯＮカウントＣＮＴのカウントが開始される。

そして、時刻ｔ１２において、ＳＴ−ＯＮの状態とされることによって、動作モードが走行モードに遷移するとともに、ＳＭＲ１１５が閉成されて走行準備の完了状態であるＲｅａｄｙ−ＯＮの状態となる。これによって、ＩＧ−ＯＮカウントＣＮＴがゼロにリセットされる。その後、車両の走行状態が継続されている間（時刻ｔ１２〜ｔ１３）までは、ＩＧ−ＯＮカウントＣＮＴはカウントアップされない。

ところが、時刻ｔ１３において、たとえば、車両１００に何らかの異常が発生してＳＭＲ１１５が開放された場合には、ＩＧ−ＯＮ状態のままＳＭＲ１１５が開放された状態が生じる。そうすると、ＥＣＵ３００は、ＩＧ−ＯＮカウントＣＮＴのカウントアップを開始する（図５中の曲線Ｗ１２）。そして、このカウント値ＣＮＴがしきい値ＴＨ１に到達すると、図４と同様に、ＥＣＵ３００は、電源状態を強制的にＩＧ−ＯＦＦ状態に遷移させる。

次に、図６を参照して充電モードの場合について説明する。図６中の時刻ｔ２１において、図４の場合と同様に、ＩＧ−ＯＮ状態とされると、ＩＧ−ＯＮカウントＣＮＴのカウントが開始される。

そして、時刻ｔ２２において、充電ケーブル４００が接続されることによって、ＩＧＰ−ＯＮの状態となるとともに、動作モードが充電モードへ遷移する。このとき、ＩＧ−ＯＮカウントＣＮＴがゼロにリセットされるとともに、強制的にＩＧ−ＯＦＦ状態とするためのカウントのしきい値が、ＴＨ１からＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）に変更される（図６中の破線の曲線Ｗ２１）。なお、しきい値ＴＨ２に対応する経過時刻ＴＩＭ２は、たとえば３秒である。また、図３で説明したように、充電モードへの動作モードの遷移においては、ＩＧ−ＯＮであることは必ずしも必要ではなく、ＩＧ−ＯＦＦの状態で充電ケーブル４００が接続された場合にも、動作モードが充電モードへ遷移する。

その後、時刻ｔ２３において充電動作が開始される。なお、充電動作の実行中には、補機バッテリ１７４の電力消費を抑制するために、ＳＭＲ１１５が閉成され、ＥＣＵ３００は、外部電源５００からの電力により駆動される。そのため、充電動作中に、ユーザによってＩＧ−ＯＦＦ状態とされた場合であっても、ＳＭＲ１１５は開放されない。

充電ケーブル４００が接続されているＩＧＰ−ＯＮ状態では、蓄電装置１１０が満充電状態となって充電動作が正常に停止された場合であっても、動作モードは充電モードが維持される。これは、たとえば、補機装置１７０などの電力消費によって蓄電装置１１０のＳＯＣが低下した場合に、再度充電動作を実行できるようにするためである。

その後、ＩＧ−ＯＮの状態のまま、時刻ｔ２４において、ユーザによって強制的に充電ケーブル４００が引抜かれた場合、ＩＧＰがＯＦＦとなり、それに伴ってＳＭＲ１１５が開放される。これによって、ＩＧ−ＯＮかつＳＭＲがオフの条件が成立するため、ＩＧ−ＯＮカウントＣＮＴのカウントアップが開始される。このとき、動作モードが充電モードであるので、上述のように、強制的にＩＧ−ＯＦＦとするためのカウントのしきい値がＴＨ２に変更されている。そのため、カウント値ＣＮＴがしきい値ＴＨ２に到達する時刻ｔ２５においてにおいて、ＥＣＵ３００は、電源状態を強制的にＩＧ−ＯＦＦ状態に遷移させる。これによって、動作モードが充電モードから待機モードへ遷移する。

このように、ＩＧ−ＯＮ状態かつＳＭＲオフの条件となる場合には、所定の経過時間後に強制的にＩＧ−ＯＦＦ状態に遷移させるとともに、車両の動作モードに応じて所定の経過時間を変更することで、ユーザへ違和感を与えることを防止しつつ、過剰な放電による補機バッテリの劣化を防止することができる。さらに、システムが初期状態に早期に戻ることができるので、たとえば、外部充電中に外部電源側が停電から復帰した場合や、ユーザにより再度充電ケーブルが接続された場合に、充電動作の再開をすることが可能になる。

図７は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行される電源遮断制御を説明するための機能ブロック図である。図７における各機能ブロックは、ＥＣＵ３００において、ハードウェアまたはソフトウェア、あるいはそれらの組み合わせにより実現される。

図１および図７を参照して、ＥＣＵ３００は、モード設定部３１０と、しきい値設定部３２０と、カウント部３３０と、判定部３４０と、電源状態設定部３５０とを含む。

モード設定部３１０は、イグニッションスイッチからの操作信号ＩＧ，ＳＴ、および充電ケーブル４００のＣＣＩＤ４４０からのパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。モード設定部３１０は、これらの情報に基づいて、動作モードを示す信号ＯＰＭを生成し、しきい値設定部３２０、カウント部３３０および電源状態設定部３５０へ出力する。

しきい値設定部３２０は、モード設定部３１０からの動作モードを示す信号ＯＰＭを受ける。そして、しきい値設定部３２０は、動作モードに応じて、強制的にＩＧ−ＯＦＦに遷移させるカウントのしきい値ＴＨを設定し、その設定値を判定部３４０へ出力する。

カウント部３３０は、モード設定部３１０からの動作モードを示す信号ＯＰＭ、電源状態設定部３５０からの電源状態を表わす信号ＰＲＭと、ＳＭＲ１１５の制御信号ＳＥ１とを受ける。カウント部３３０は、これらの信号に基づいて、充電ケーブル４００が未接続であり、さらにＩＧ−ＯＮかつＳＭＲオフである条件が成立した場合に、カウント値ＣＮＴのカウントアップを行なう。カウント部３３０は、このカウント値ＣＮＴを判定部３４０へ出力する。

判定部３４０は、しきい値設定部３２０からのしきい値ＴＨと、カウント部３３０からのカウント値ＣＮＴとを受ける。判定部３４０は、これらの情報に基づいて、カウント値ＣＮＴがしきい値ＴＨに到達したか否かを判定する。そして、判定部３４０は、カウント値ＣＮＴがしきい値ＴＨに到達したと判断した場合は、強制的にＩＧ−ＯＦＦ状態にするための遮断信号ＳＤＮを生成して、電源状態設定部３５０へ出力する。

電源状態設定部３５０は、イグニッションスイッチからの操作信号ＩＧ，ＳＴ、充電ケーブル４００からのパイロット信号ＣＰＬＴ、およびモード設定部３１０からの動作モードを示す信号ＯＰＭを受ける。また、電源状態設定部３５０は、判定部３４０から遮断信号ＳＤＮを受ける。電源状態設定部３５０は、これらの情報から、現在の電源状態を判断し、その状態を表わす信号ＰＲＭを出力する。

また、電源状態設定部３５０は、判定部３４０からの遮断信号ＳＤＮを受けると、電源状態をＩＧ−ＯＦＦに遷移させる。

図８は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行される電源遮断制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図８に示すフローチャート中の各ステップについては、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムが、メインルーチンから所定周期で呼び出されて実行されることによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。

図１および図８を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、電源状態がＩＧ−ＯＮであるか否かを判定する。

電源状態がＩＧ−ＯＦＦである場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、処理がメインルーチンに戻される。

電源状態がＩＧ−ＯＮである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１０に進められて、次にＥＣＵ３００は、充電コネクタ４１０が接続中またはＳＭＲ１１５が接続中であるか否かを判定する。

充電コネクタ４１０が接続中またはＳＭＲ１１５が接続中である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められて、ＥＣＵ３００は、ＩＧ−ＯＮ放置時間の計測を停止し、カウント値ＣＮＴをリセットする。その後、処理がＳ１３０に進められる。

充電コネクタ４１０が未接続かつＳＭＲ１１５が未接続である場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、処理がＳ１２５に進められ、ＥＣＵ３００は、ＩＧ−ＯＮ放置時間の計測を実行し、カウント値ＣＮＴをカウントアップする。その後、処理がＳ１３０に進められる。

Ｓ１３０においては、ＥＣＵ３００は、動作モードが充電モードであるか否かを判定する。

動作モードが充電モードの場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４０にて、カウンタのしきい値ＴＨをＴＨ２に設定する。一方、動作モードが充電モードでない場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４５にて、カウンタのしきい値ＴＨをＴＨ１（ＴＨ１＞ＴＨ２）に設定する。

そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、カウント値ＣＮＴが、Ｓ１４０またはＳ１４５で設定されたしきい値ＴＨ以上であるか否かを判定する。

カウント値ＣＮＴがしきい値ＴＨより小さい場合（Ｓ１５０にてＮＯ）は、メインルーチンに処理が戻される。そして、次の制御周期において、Ｓ１００およびＳ１１０においてＳ１２５が再び選択されると、さらにカウント値ＣＮＴをカウントアップする。

カウント値ＣＮＴがしきい値ＴＨ以上の場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１６０に進められ、ＥＣＵ３００は、強制的にＩＧ−ＯＦＦに遷移させる。これにより、ＩＧ−ＯＮが放置された状態が、自動的に解除される。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、外部充電が可能な車両において、ＩＧ−ＯＮ状態が放置された場合に、充電モードに応じて適切なタイミングで自動的にＩＧ−ＯＦＦを行なうことが可能となる。特に、外部充電中にＩＧ−ＯＮ状態とされたまま充電ケーブルが引抜かれた場合に、速やかにＩＧ−ＯＦＦとすることによって、補機バッテリの劣化防止、および次回充電時の適切な充電動作の実行が可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 充電システム、１００ 車両、１１０ 蓄電装置、１１１ 電圧センサ、１１２ 電流センサ、１１５ ＳＭＲ、１２０ ＰＣＵ、１２１ コンバータ、１２２，１２３ インバータ、１３０，１３５ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギア、１５０ 駆動輪、１６０ エンジン、１７０ 補機装置、１７１ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１７２ エアコン、１７３ 補機負荷、１７４ 補機バッテリ、２００ 充電装置、２１０ ＣＨＲ、２２０ 接続部、３００ ＥＣＵ、３１０ モード設定部、３２０ しきい値設定部、３３０ カウント部、３４０ 判定部、３５０ 電源状態設定部、４００ 充電ケーブル、４１０ 充電コネクタ、４２０ プラグ、４３０ 電線部、４４０ ＣＣＩＤ、５００ 外部電源、５１０ コンセント、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２，ＰＬ１〜ＰＬ３ 電力線、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、ＮＬ１，ＮＬ２ 接地線。

Claims (7)

1. 外部電源から充電ケーブルを介して伝達される電力を用いて、搭載された蓄電装置の充電が可能な車両であって、
   前記蓄電装置からの電力を用いて前記車両の駆動力を発生するための駆動装置と、
   前記蓄電装置と前記駆動装置とを結ぶ経路に設けられ、前記蓄電装置と前記駆動装置との間の導通および非導通とを切換えるための切換装置と、
   前記駆動装置を制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記制御装置により前記駆動装置を駆動することが可能な状態であるけれども前記駆動装置が非駆動状態である所定状態の期間に、前記切換装置が非導通でかつ前記充電ケーブルが非接続である状態の継続時間がしきい値を上回った場合に、前記制御装置について前記駆動装置の駆動をすることが不可能な状態にする、車両。
2. 前記制御装置は、ユーザによる操作に基づいて、前記充電ケーブルが前記車両および前記外部電源に接続されている状態である動作モードの場合の前記しきい値を、前記動作モードではない場合の前記しきい値よりも小さく設定する、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、動作モードとして、前記充電ケーブルが前記車両および前記外部電源に接続されている状態である第１のモードと、前記駆動装置の駆動により走行が可能な状態である第２のモードと、前記第１および第２のモードのいずれの状態でもない第３のモードとを有し、ユーザによる操作に基づいて、前記第１〜第３のモードを切換えることが可能であり、
   前記制御装置は、前記第１のモードにおける前記しきい値を前記第２および第３のモードにおける前記しきい値よりも小さく設定する、請求項１に記載の車両。
4. 前記制御装置は、前記切換装置が導通である場合には、前記継続時間を予め定められた初期値に設定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
5. 前記蓄電装置から駆動電力が供給され、前記第１のモードの際に運転することができる補機装置をさらに備える、請求項３に記載の車両。
6. 外部電源から充電ケーブルを介して伝達される電力を用いて、搭載された蓄電装置の充電が可能な車両の制御方法であって、
   前記車両は、
   前記蓄電装置からの電力を用いて前記車両の駆動力を発生するための駆動装置と、
   前記蓄電装置と前記駆動装置とを結ぶ経路に設けられ、前記蓄電装置と前記駆動装置との間の導通および非導通とを切換えるための切換装置とを含み、
   前記制御方法は、
   前記駆動装置を駆動することが可能な状態であるけれども前記駆動装置が非駆動状態である所定状態であるか否かを判定するステップと、
   前記切換装置が非導通でかつ前記充電ケーブルが非接続である状態の継続時間をカウントするステップと、
   前記継続時間のカウント値がしきい値を上回るか否かを判定するステップと、
   前記カウント値が前記しきい値を上回ると判定された場合に、前記駆動装置を駆動することが不可能な状態にするステップとを備える、車両の制御方法。
7. 前記充電ケーブルが前記車両および前記外部電源に接続されている状態である動作モードであるか否かを判定するステップと、
   前記動作モードであるか否かの判定に基づいて、前記動作モードである場合の前記しきい値を、前記動作モードではない場合の前記しきい値よりも小さく設定するステップとをさらに備える、請求項６に記載の車両の制御方法。

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